我国海洋资源丰富,开发潜力巨大,随着近年“海洋强国战略”的实施,我国海洋结构基础设施建设不断增加,浮箱结构作为一种新型海洋水工结构,被广泛地应用于大型采油平台、水上光伏电站、水上牧场的围箱、浮式码头、浮式栈桥等工程中,但由于海洋工作环境恶劣,现有浮箱结构耐腐蚀性能下降严重、使用寿命缩短、维护成本升高,无法满足浮箱结构的长期使用要求,因此制备一种新型的高性能、耐腐蚀的结构材料来研发浮箱具有重要的实际意义。竹类资源是我国重要的可再生资源,现代工业竹材通过对原竹材的加工,提高竹材的强度及力学性能的稳定性,但由于在自然环境下工作存在耐腐蚀性能差问题,严重制约了工业竹材在工程结构上的推广应用。纤维复合材料夹芯结构因其轻质高强、可设计性、耐腐蚀性强等特点,在航天航空、土木工程、海洋工程领域得到广泛的应用,因此采用轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀的玄武岩纤维增强复合材料(Basalt fiber reinforced plastic)和工业竹材,通过模压成型工艺制备了一种新型的BFRP-竹夹芯板材料,开发一种浮箱结构,不仅能显著提高浮箱的使用寿命,还能为解决工业竹材在工程结构上的推广应用问题提供有效的途径。本文从性能试验、理论分析和仿真模拟方面研究了BFRP-竹夹芯板基本性能,包括基本力学和耐久性;此外,本文还采用制备的新型夹芯板设计了一种多功能浮箱,研究了浮箱的基本性能,意在提高浮箱的使用寿命。具体研究工作和成果如下:1.开展了重组竹和胶合竹的抗弯、抗拉、抗压、抗剪基本力学性能试验。分析了竹材的破坏模式及机理,得到重组竹和胶合竹的基本力学性能参数,结果发现重组竹的基本力学性能要优于胶合竹,为后续研究提供数据。2.进行新型BFRP-竹夹芯板的制备研究,并开展了其抗弯、抗拉、抗压、抗剪基本力学性能试验,得到了材料基本力学性能参数,对比分析了BFRP对工业竹材性能的提高程度,BFRP-重组竹和BFRP-胶合竹基本力学性能平均提高了约21%和29%。3.基于夹芯梁、夹芯板等理论,理论分析了新型BFRP-竹夹芯板抗弯刚度、跨中挠度和抗压屈曲临界荷载,结果表明,理论值与试验结果吻合较好,夹芯梁、板理论可有效预测新型BFRP-夹芯板的基本力学性能。并通过ABAQUS有限元软件对夹芯板的基本力学性能试验进行了仿真模拟。4.开展了新型BFRP-竹夹芯板在海水腐蚀环境、温度50°C、1000小时人工加速老化试验,分析了新型BFRP-竹夹芯板老化机理。对老化后的夹芯板进行基本力学性能试验,得到了老化后的基本力学性能参数,研究表明,BFRP-胶合竹竹性能退化程度要大于BFRP-重组竹。5.以新型BFRP-竹夹芯板和塑料泡沫为原材料,制备一种新型多用途高耐久浮箱,测得其基本抗压性能,得到极限抗压承载力及破坏模式,并通过水上试验和理论分析,得到浮箱的基本浮性与稳性。